Соматическая нервная система осуществляет иннервацию, т. е. связь органов и тканей с центральной нервной системой (ЦНС) посредством нервов. Различают афферентную иннервацию (от органов и тканей к ЦНС) и эфферентную (от ЦНС к органам и тканям).
Вегетативная (автономная) нервная система регулирует деятельность внутренних органов и систем дыхания, пищеварения, размножения, выделения, кровообращения и др., а также обмен веществ и функциональное состояние тканей организма.
Центральная нервная система состоит из головного мозга, ствола мозга и спинного мозга.
Спинной мозг представляет собой тяж из нервных волокон, расположенный в позвоночном канале. Он участвует в осуществлении большинства рефлексов и служит связующим звеном между периферией и головным мозгом: его волокна передают двигательные и чувствительные импульсы от головного мозга к частям тела и обратно. Спинной мозг на входе в череп расширяется, образуя ствол мозга, в котором находятся жизненно важные структуры ЦНС, ответственные за дыхание, работу сердца, пищеварение и т. д.
Головной мозг — высший отдел центральной нервной системы наряду с эндокринной системой участвует в регуляции всех жизненно-важных функций организма. Он расположен в полости черепа. По своему химическому составу головной мозг состоит примерно на 75 % из воды, а 25 % составляют белки, углеводы, нуклеиновые кислоты и продукты их обмена, неорганические вещества. Вес мозга человека при рождении составляет около 300 граммов, у взрослого — 900–2000 граммов.
Основными анатомическими отделами мозга являются: ствол мозга (включает продолговатый, задний, средний, промежуточный мозг) и конечный мозг (рис. 4.1). Внутри головного мозга расположены полости — желудочки мозга, в которых происходит образование спинномозговой жидкости. Снаружи головной мозг покрыт тремя мозговыми оболочками, осуществляющими защитные и другие функции.
Продолговатый мозг является продолжением в полости черепа спинного мозга. В нем содержатся: ядра черепно-мозговых нервов, принимающие информацию от вкусовых и слуховых рецепторов (то есть окончаний чувствительных нервных волокон или специализированных клеток, преобразующих внешние или внутренние раздражения в нервное возбуждение — импульс, передаваемый в ЦНС), от органов равновесия, внутренних органов; ядра, являющиеся эфферентными (двигательными) центрами для внутренних органов, сосудов, мышц языка и гортани. Продолговатый мозг участвует также в механизмах дыхания и кровообращения.
Задний мозг состоит из моста и мозжечка. Мост связывает кору больших полушарий с корой мозжечка; содержит ядра черепно-мозговых нервов — тройничкового, отводящего, лицевого и др.
Мозжечок состоит из червя и двух полушарий. С соседними частями головного мозга он связан с помощью волокнистых пучков — ножек мозга, которые соединяют его с мостом, продолговатым и передним мозгом. Мозжечок осуществляет регуляцию координации движения тела через специальные системы восходящих и нисходящих проводящих путей, связывающих его со спинным мозгом, откуда начинаются двигательные нервные волокна, идущие к скелетным мышцам.
Средний мозг находится между мостом и промежуточным мозгом. Состоит из четверохолмия и ножек мозга. Верхние холмики четверохолмия являются первичными зрительными центрами,
а нижние — слуховыми. Через ножки мозга проходят восходящие пути, несущие импульсы к таламусу и полушариям мозга; и нисходящие пути, проводящие импульсы к мосту, мозжечку и спинному мозгу.
Главными образованиями промежуточного мозга являются таламус или зрительные бугры, являющиеся коллекторами всех чувствительных (кроме обонятельных) путей, приходящих к головному мозгу, гипоталамус (подбугорье), коленчатые тела с подкорковыми зрительными и слуховыми центрами (забугорье) и шишковидное тело с прилежащими образованиями (надбугорье). Таламус (от греч. комната) является главным подкорковым центром, направляющим импульсы всех видов чувствительности (температурной, болевой и др.) к стволу мозга, подкорковым узлам и коре больших полушарий. Гипоталамус (от греч. под комнатой) расположен книзу от таламуса и представляет собой скопление нервно-проводниковых и нейросекреторных клеток. Гипоталамус большим числом нервных путей связан с ниже и выше лежащими отделами центральной нервной системы; является местом взаимодействия нервной и эндокринной систем. Нервные центры гипоталамуса осуществляют регуляцию: обмена веществ (в частности водно-солевой обмен и терморегуляцию), кровяного давления, дыхания, голода, насыщения, деятельности сердечно-сосудистой, пищеварительной, выделительной систем, желез внутренней секреции, механизмов сна, бодрствования, эмоций. Кроме того, гипоталамус контролирует функции размножения, лактации, постоянства внутренней среды организма (гомеостаза), участвует в реализации защитно-приспособительных реакций организма в целом; содержит центры регуляции иммуногенеза. Гипоталамус связан с гипофизом (железой внутренней секреции) в единую гипоталамо-гипофизарную систему. Клетки гипоталамуса вырабатывают рилизинг-гормоны, стимулирующие или угнетающие секрецию гормонов передних долей гипофиза, а также нейрогормоны, вазопресин, окситоцин, выделяемые гипофизом.
Конечный или большой мозг разделен продольной бороздой на два полушария — правое и левое, соединенных между собой мозолистым телом. Размеры конечного мозга превышают все другие отделы головного мозга вместе взятые; сверху он полностью покрывает ствол мозга и мозжечок. Полушария конечного мозга покрыты плащом, образованным серым веществом — корой головного мозга, изрезанным большим количеством борозд, между которыми находятся извилины. Белое вещество полушарий образовано нервными волокнами, связывающими кору одной извилины с корой других извилин своего и противоположного полушария, а также с нижележащими образованиями.
В других структурах головного мозга также различают белое и серое вещество. Белое вещество образует пучки нервных волокон, соединяющие различные образования головного мозга между собой и со спинным мозгом. Серое вещество представляет собой скопление нервных клеток, из которых образованы базальные ядра, ядра черепно-мозговых нервов, кора головного мозга и мозжечок.
Следует отметить, что «строительными блоками» в мозгу являются нервные клетки — нейроны, их число достигает примерно ста миллиардов. Нервная клетка представляет собой тело клетки с отходящими от него отростками — дендритами длиной менее 1 мм и одного аксона длиной от долей миллиметра до метра и более (рис. 4.1).
Рис. 4.1. Схема строения нервной клетки (нейрона):
1 — дендриты; 2 — тело; 3 — аксон; 4 — эффекторные нервные окончания
Тело нейрона содержит ядро, митохондрии и другие структуры, характерные для клеток организма человека (рис. 4.2). Ветвящиеся отростки нейрона — дендриты принимают сигналы от других нейронов, рецепторных клеток или непосредственно от внешних раздражителей, а тело клетки — от других нейронов. Аксон передает нервные импульсы от данного нейрона другим нейронам в области синапса — места, где концевые участки аксона близко подходят к телам или дендритам других нейронов, не соприкасаясь с ними вплотную. Нервный импульс (волна возбуждения) распространяется по нервному волокну со скоростью от 0,5 до 120 м/с.
Рис. 4.2. Схема строения клетки тела человека:
1 — микроворсинки; 2 — пиноцитозные пузырьки; 3 — десмосома; 4 — митохондрии; 5 — агранулярная эндоплазматическая сеть; 6 — гранулярная эндоплазматическая сеть; 7 — впячивание плазматической мембраны; 8 — плазматическая мембрана (плазмолемма); 9 — базальная мембрана; 10 — рибосомы; 11 — комплекс Гольджи; 12 — лизосомы; 13 — секреторные пузырьки; 14 — клеточный центр; 15— ядерная оболочка (видны наружная и внутренняя мембраны, перинуклеарное пространство); 16 — кариоплазма; 17 — ядрышко; 18 — пора ядерной оболочки. Стрелками указано направление процесса (например, образования пиноцитозных пузырьков или транспорта различных веществ из ядра в цитоплазму)